TWI352873B - Spatial light modulator with off-angle electrodes - Google Patents

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TWI352873B
TWI352873B TW093110418A TW93110418A TWI352873B TW I352873 B TWI352873 B TW I352873B TW 093110418 A TW093110418 A TW 093110418A TW 93110418 A TW93110418 A TW 93110418A TW I352873 B TWI352873 B TW I352873B
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Description

1352873 >L· Λ C > *·· 一鉸鏈結構，一鏡板及一基材，其中該鉸鏈結構被用作為 該鏡板該鏡板OFF狀態的電極； 第10b圖示意地顯示一具有一陣列之第10a圖的微鏡 之微鏡陣列元件； 第11圓示意地顯示具有一陣列的微鏡之另一微鏡陣 列元件；
第12圖顯示一微鏡元件的頂視圖，其具有形成在該鉸 鏈結構上用於該微鏡元件的 OFF狀態之一止動部及一電 極； 第1 3 a及1 3 b圖分別顯示兩個舉例性的顯示系統，其 中一個顯示系統使用一空間光調制器及另一個顯示系統三 個空間光調制器，每一調製器都被指派來調製三個主要顏
色， 即綠色，紅色及藍色， 中的 一個顏色。 【主要元件符號說明】 100 基材 1 02 微鏡 106 電極 110 基材 1 02 鏡板 104 電極 22 光線吸收網柵 107 電極膜 108 微鏡群 112 微鏡群 50 進入的光線角錐 52 光線角錐 60 輸出孔 61a,61b 微鏡 128 射線 124 光線 126 射線 54 鏡面反射 [S] 30

Claims (1)

  1. Γ352873 十、申請專利範圍： 1. 一種空間光調制器，該空間光調制器至少包含： 一第一基材； 一第二基材； 一陣列的微鏡，每一微鏡都包含被一鉸鏈所支承的一反射 板，且可被該第一基材上的一第一電極移動，該第一電 極用於將該微鏡移動至與一未被致動的位置相距一正的 角度之一第一位置，且可被該第二基材上的一第二電極 移動，該第二電極用於將該微鏡移動至相對於一未被偏 轉的靜止位置而言係一負的角度之一第二位置。 2.如申請專利範圍第1項所述之空間光調制器，其中該第 —位置係在離該未被偏轉的位置10度或更大的一角度 上0 3. 如申請專利範圍第2項所述之空間光調制器，其中該第 二位置係在離該未被偏轉的位置-1至-8度的一角度上。 4. 如申請專利範圍第1項所述之空間光調制器，其中該第 二位置係在離該未被偏轉的位置-1至-8度的一角度上。 5. 如申請專利範圍第1項所述之空間光調制器，其中該第 一位置係為10度或更大的一角度，且該第二位置係為一 32 Γ352873 年 負的角度且小於10度的一角度。 6. 如申請專利範圍第1項所述之空間光調制器， 鏈被連接至該反射板的非中心點的位置處。 7. 如申請專利範圍第1項所述之空間光調制器， 鏈被設置在與該反射板不同的平面上。 8. 如申請專利範圍第6項所述之空間光調制器， 鏈被設置在與該反射板不同的平面上。 9. 如申請專利範圍第1項所述之空間光調制器， 微鏡都包含可分開來操作的第一電極，及其中 鏡共用一共同的第二電極。 1 0.如申請專利範圍第9項所述之空間光調制器， 用的第二電極為一導電的膜層，其沿著一行或 延伸。 11.如申請專利範圍第9項所述之空間光調制器， 用的第二電極為一導電的網柵，其被用來在同 加一電場給所有的微鏡。 曰修正補充 其中該鉸 其中該鉸 其中該鉸 其中每一 複數個微 其中該共 一列微鏡 其中該共 •一時間施 33 1352873
    12.如申請專利範圍第9項所述之空間光調制器，其中當第 一電極致動一第一群微鏡時，來自該共用的第二電極之 一電壓會偏轉不在該第一群微鏡中的微鏡。 1 3 .如申請專利範圍第1項所述之空間光調制器，其中該第 二基材係一能夠讓可見光透過的基材。 1 4.如申請專利範圍第1項所述之空間光調制器，其中該第 一基材為一半導體基材。 1 5.如申請專利範圍第4項所述之空間光調制器，其中該第 二位置係在離該未被偏轉的位置-2至-6度的一角度上。 1 6.如申請專利範圍第1 5項所述之空間光調制器，其中該 第二位置係在-3至-5度的一角度上。 1 7 .如申請專利範圍第1 5項所述之空間光調制器，其中該 第一位置係在14至18度的一角度上。 1 8.如申請專利範圍第1項所述之空間光調制器，其中在該 第一位置中，該反射板抵靠在一突起上，該突起被設置 成與該反射板及該第一電極之間有一間隙。 34
    1352873 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項所述之空間光調制器，其中該 突起被連接至一支柱，其將該微鏡支承在該第二基材上。 20. 如申請專利範圍第18項所述之空間光調制器，其中該 反射板抵靠該突起的一導電層。 21. 如申請專利範圍第20項所述之空間光調制器，其中該 導電層包含一早期過渡金屬（early transition metal)氧化物或氮 化物。 22.如申請專利範圍第1項所述之空間光調制器，其中在該 第二位置中，該反射板抵靠在一突起上，該突起被設置 成與該反射板及該第一電極之間有一間隙。 23 ·如申請專利範圍第22項所述之空間光調制器，其中該 反射板抵靠該突起的一導電層。 24. 如申請專利範圍第23項所述之空間光調制器，其中該 導電層包含一早期過渡金屬氧化物或氦a化物。 25. 如申請專利範圍第2項所述之空間光調制器，其中第一 狀態止動部及第二狀態止動部係被設置在同一平面上。 35 Γ352873 EI修正補充 26.如申請專利範圍第2項所述之空間光調制器，其中第一 狀態止動部及第二狀態止動部係被設置在不同的平面 上。 27.如申請專利範圍第1項所述之空間光調制器，其中該第 二電極被設置成在該第二電極及該反射板之間有一間 隙，且該間隙係在相對於該反射板與該第一電極相同的 一側上。 2 8.如申請專利範圍第2 7項所述之空間光調制器，其中該 第二電極被設置成離該反射板的距離比離該第一電極 近。 2 9.如申請專利範圍第1項所述之空間光調制器，其中該第 二電極為一多層第二狀態止動部的一部分。 3 0. —種空間光調制器，其至少包含： 在一基材上一陣列的微鏡，每一微鏡都包含一反射板，其 可被多於一個的電極所移動，一第一電極用來以10度或 更大的角度將該微鏡由一未被致動的位置移動至一第一 位置，及一第二電極用來將該微鏡移動至一第二位置， 該位置係在-1至-8度的角度上，其中一微鏡止動部被設 置在該反射板上與該基材相對的一側上，該反射板距離 36 Γ352873
    .條正補充 該基材一預定距離，且以-1至-8度的角度抵靠該 部，其中該等第一及第二電極係被設置於不同的基4 3 1 . —種空間光調制器，該空間光調制器至少包含：一 的微鏡，每一微鏡具有被一鉸鏈所支承且可在施加 電力時由一未被偏轉的位置移動之反射板，一第一 用來將該微鏡移動至一第一位置，一第一止動部用 該微鏡停止在一預定的第一角度上，第二電極用來 微鏡移動至一第二位置，及一第二止動部用來將該 停止在一第二角度的第二位置上，該第二角度係在 微鏡的一未被偏轉狀態的相反方向上且小於該第 度，其中該等第一及第二電極係被設置於第一及第 材上。 止動 卜上。 陣列 一靜 電極 來將 將該 微鏡 與該 一角 二基 3 2 .如申請專利範圍第31項所述之空間光調制器，其 第一位置係在離該未被偏轉的位置10度或更大的 度上。 3 3 .如申請專利範圍第3 2項所述之空間光調制器，其 第二位置係在離該未被偏轉的位置-1至-8度的一 3 4 ·如申請專利範圍第31項所述之空間光調制器，其 中該 一角 中該 角度 中該 37 1352873
    \ii\ /U 第二位置係在離該未被偏轉的位置-1至-8度的一角度 上。 35.如申請專利範圍第31項所述之空間光調制器，其中該 第一角度為10度或更大，且該第二角度為一負的角度且 小於1 0度。 3 6.如申請專利範圍第31項所述之空間光調制器，其中該 鉸鏈被連接至該反射板的非中心點的位置處。 3 7 ·如申請專利範圍第3 1項所述之空間光調制器，其中該 鉸鏈被設置在與該反射板不同的平面上。 3 8 .如申請專利範圍第3 6項所述之空間光調制器，其中該 鉸鏈被設置在與該反射板不同的平面上。 3 9.如申請專利範圍第3 1項所述之空間光調制器，其中每 一微鏡都包含可分開來操作的第一電極，及其中複數個 微鏡共用一共同的第二電極。 40.如申請專利範圍第39項所述之空間光調制器，其中該 共同的第二電極為一導電的膜層，其沿著一行或一列微 鏡延伸。 38
    Γ352873 4 1 ·如申請專利範圍第3 9項所述之空間光調制器，其中該 共同的第二電極為一導電的網柵，其被用來在同一時間 施加一靜電力給所有的微鏡。 42. 如申請專利範圍第39項所述之空間光調制器，其中當 第一電極致動一第一群微鏡時，來自該共同的第二電極 之一電壓會偏轉不在該第一群微鏡中的微鏡。 43. 如申請專利範圍第31項所述之空間光調制器，其中該 第二電極設置所在的一基材係一能夠讓可見光透過的基 材。 44. 如申請專利範圍第3 1項所述之空間光調制器，其中該 第一電極設置所在的一基材係為一半導體基材。 45. 如申請專利範圍第34項所述之空間光調制器，其中該 第二位置係在離該未被偏轉的位置-2至-6度的一角度 46.如申請專利範圍第45項所述之空間光調制器，其中該 第二位置係在-3至-5度的一角度上。 39
    Γ352873 47. 如申請專利範圍第45項所述之空間光調制器，其中該 第一位置係在14至18度的一角度上。 48. 如申請專利範圍第31項所述之空間光調制器，其中在 該第一位置中，該反射板抵靠該第二基材。 49. 如申請專利範圍第3 1項所述之空間光調制器，其中在 該第一位置中，該反射板抵靠在一突起上，該突起被設 置成與該反射板及該第一電極之間有一間隙。 50. 如申請專利範圍第49項所述之空間光調制器，其中該 反射板抵靠該突起的一導電層》 5 1 ·如申請專利範圍第5 0項所述之空間光調制器，其中該 導電層包含一早期過渡金屬氧化物或氮化物。 5 2 .如申請專利範圍第3 1項所述之空間光調制器，其中在 該第二位置中，該反射板抵靠在一突起上，該突起被設 置成與該反射板及該第一電極之間有一間隙。 5 3 .如申請專利範圍第5 2項所述之空間光調制器，其中該 反射板抵靠該突起的一導電層。 40
    Γ352873 54. 如申請專利範圍第53項所述之空間光調制器，其中該 導電層包含一早期過渡金屬氧化物或氮化物。 55. 如申請專利範圍第31項所述之空間光調制器，其中該 第一止動部及該第二止動部係被設置在同一平面上。 5 6.如申請專利範圍第31項所述之空間光調制器，其中該 第一止動部及該第二止動部係被設置在不同的平面上。 5 7 ·如申請專利範圍第31項所述之空間光調制器，其中該 第二電極為在該第一基材上的一抗反射塗層，其可降低 入射可見光的反射。 5 8.如申請專利範圍第31項所述之空間光調制器，其中該 第二電極被設置成在該第二電極及該反射板之間有一間 隙，且係在相對於該反射板與該第一電極相同的一側上。 59.如申請專利範圍第58項所述之空間光調制器，其中該 第二電極被設置成離該反射板的距離比離該第一電極 近。 6 0 ·如申請專利範圍第3 1項所述之空間光調制器，其中該 第二電極為一多層第二狀態止動部的一部分。 41 Γ352873
    一一ά 61. 如申請專利範圍第31項所述之空間光調制器，其中該 第二電極被設置在相對於該反射板與該第一電極相反的 一側上。 62. 如申請專利範圍第3 1項所述之空間光調制器，其中該 第二電極被設置在相對於該反射板與第一電極相同的一 側上，但係在轉動軸的相反側上。 63. —種空間光調制器，其至少包含一陣列微鏡，其包含在 一可見光透光性基材上的微鏡，每一微鏡都包含由位在 '該透光性基材上的一鉸鏈所支承之一微鏡板，且進一步 包含一第一止動機制，用來以一預定的角度將該微鏡停 止在一第一位置，及一第二止動機制，用來以一預定的 角度將該微鏡停止在一第二位置，其中該鉸鏈被連接至 該反射板的非中心點的位置處。 64. 如申請專利範圍第63項所述之空間光調制器，其中該 第一止動機制為該透光性基材。 65 .如申請專利範圍第64項所述之空間光調制器，其中該 第二止動機制為該透光性基材。 42 1352873 ^月$日修正補充 66. 如申請專利範圍第64項所述之空間光調制器，其中該 第二止動機制為一突起，其與該微鏡板相距一間隙，且 被設置在該微鏡板上與該透光性基材相反的一側上。 67. 如申請專利範圍第63項所述之空間光調制器，其中該 第一止動機制為一突起，其與該微鏡板相距一間隙，且 被設置在該微鏡板上與該透光性基材相反的一側上。 68. 如申請專利範圍第67項所述之空間光調制器，其中該 第二止動機制為該透光性基材。 69. 如申請專利範圍第67項所述之空間光調制器，其中該 第二止動機制為一突起，其與該微鏡板相距一間隙，且 被設置在該微鏡板上與該透光性基材相反的一側上。 70. 如申請專利範圍第63項所述之空間光調制器，其中該 透光性基材為玻璃或石英。 71. 如申請專利範圍第63項所述之空間光調制器，其中該 第一位置係在離該未被偏轉的位置10度或更大的一角 度處。 72 ·如申請專利範圍第7 1項所述之空間光調制器，其中該 43 Γ352873 年月日洚正補充 第二位置係在離該未被偏轉的位置-1至-8度的一角度 處。 73.如申請專利範圍第63項所述之空間光調制器，其中該 鉸鏈被設置在與該板不同的平面上。 7 4.如申請專利範圍第63項所述之空間光調制器，其中每 一微鏡都包含可分開來操作的第一電極，及其中複數個 微鏡共用一共同的第二電極。 75. 如申請專利範圍第74項所述之空間光調制器，其中該 共用的第二電極為一導電的膜層，其沿著一行或一列微 鏡延伸。 76. 如申請專利範圍第74項所述之空間光調制器，其中該 共用的第二電極為一導電的網柵，其被用來在同一時間 施加一靜電力給所有的微鏡。 7 7.如申請專利範圍第7 5項所述之空間光調制器，其中當 第一電極致動一第一群微鏡時，一來自該共同的第二電 極之電壓會偏轉不在該第一群微鏡中的微鏡。 7 8.如申請專利範圍第6 3項所述之空間光調制器，其中每 44 Γ352873 棍完 一微鏡的該第一電極係被設置在鄰近該透光性基材的一 第二半導體基材上。 79.如申請專利範圍第63項所述之空間光調制器，其中該 第二電極為一抗反射塗層的一部分。 8 0 .如申請專利範圍第6 3項所述之空間光調制器，其中該 第二電極實質覆蓋該透光性基材的全部且係實質透明 的。 8 1.如申請專利範圍第6 3項所述之空間光調制器，其中該 第二電極為一完全或部分不透明層，其形成為在該透光 性基材上的帶或一網栅。 82.如申請專利範圍第63項所述之空間光調制器，其中該 第二電極包含一過渡金屬（transition metal)。 83 . —種空間光調制器，其至少包含一陣列的微鏡，電極用 來選擇性地致動該等微鏡到達與一靜止位置距離一角度 之一第一位置，及在一透光性基材上的一抗反射塗層， 該塗層具有一導電層，當施加一電壓於該導電層上時作 為一第二電極，用來將該等微鏡致動至不同於該第一位 置的一第二位置處，其中形成該第二電極的該導電層係 45 Γ352873
    l， · ..: . ，V /Ο 一透光性電極。
    84.—種空間光調制器，其至少包含一陣列的微鏡，電極用 來選擇性地致動該等微鏡到達與一靜止位置距離一角度 之一第一位置，及在一透光性基材上之分開來的或重疊 的導電材料帶，該等導電材料帶被設置成鄰近於相鄰的 微鏡之間的間隙，該等導電材料帶連接至一電壓源，其 中該等導電材料帶係為透光性的。
    46 1352873
    第8b圖
    1352873
    海修正補充
    110 第8C圖 “OFF，狀態
    第8d圖 “OFF”狀態 1352873
    (一） 、本案指定代表圖為：第8c圖。 (二） 、本代表圖之元件代表符號簡單說明： 100 基材 210鏡板 263鉸鏈結構 275 止動部 110 基材 270 止動部 272 電極膜層 282 電極
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